机械设计基础试题共十套含答案.docx
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机械设计基础试题共十套含答案
第一套
一、填空题(25分,1分/空)
1•两构件之间为_接触的运动副称为低副,弓I入一个低副将带入个约束。
2
.如图所示铰链四杆机构中,若机构
以AB杆为机架时,为机构;
以CD杆为机架时,为_机构;以AD杆为机架时,为—机构。
3.在凸轮机构从动件的常用运动规律中,
4.采用标准齿条刀具加工标准齿轮时,其刀具的—线与轮坯—圆之间做纯滚动;加工变位齿轮时,其
刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。
一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是,其接触强
度的关系是。
5.普通平键的工作面是—,工作时靠—传递转矩;其剖面尺寸按—选取,其长度根据决定。
6._螺纹常用于联接,螺纹联接常用的防松方法有—,_和改变联接性质三类。
7.轴按照承载情况可分为、和。
自行车的前轴是,自行车的中轴是。
二、问答题(16分,4分/题)
1.加大四杆机构原动件上的驱动力,能否是该机构越过死点位置?
为什么?
2.一对标准直齿轮,安装中心距比标准值略大,试定性说明以下参数变化情况:
(1)齿侧间隙;
(2)节圆直径;(3)啮合角;(4)顶隙
3.在机械传动系统中,为什么经常将带传动布置在高速级?
带传动正常运行的条件是什么?
4.移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真,可采取什么改进措施?
三、计算题(49分)
1.某变速箱中,原设计一对直齿轮,其参数为m=2.5mm,乙=15,Z2=38;由于两轮轴孔中心距为70mm,
试改变设计采用斜齿轮传动,以适应轴孔中心距。
试确定一对斜齿轮的主要参数(模数、齿数、压力角、螺旋角),并判断小齿轮是否根切。
(15分)
2.图示轮系中,已知各轮齿数为:
Z1=Z2'=Z3,=15,Z2=25,Z3=24=30,Z4'=2(左旋),Z5=60,Z5'=20(m=4mm)。
若n1=500r/min,转向如图所示,求齿条6的线速度v的大小和方向。
(16分)
3.一对30205/P6的圆锥滚子轴承的轴系,轴上径向载荷Fr=3000N,Fa=500N,尺寸关系如图所示,求两
轴承的径向当量动载荷Pr1、Pr2。
(30205轴承:
派生轴向力Fs=Fr/(2Y),e=0.35,
当Fa/FVe时,X=1,Y=0;当Fa/F*e时,X=0.4,Y=1.7)(18分)
Fr
夕1
Fa
Fr1
2L
L
Fr2
计算题第3题图
3
计算题第2题图
PZ1-J
b
答案:
、填空题(25分,1分/空)
、简答题(16分,4分/题)
在一定限度内不发生疲劳损坏。
四、结构改错(10分)
指出下图设计中的错误,并改正。
(注:
改正10处以上者满分,对尺寸比例无严格要求,齿轮油润滑,
轴承脂润滑,考虑固定可靠、装拆方便、调整容易、润滑及加工工艺合理等,标上编号,用文字说明)
三、计算题(49分)
3.解:
mn=2.5mmzi=15Z2=38an=20°
mn(Zi+Z2)CosHmn(Zi+Z2)2.5汇(15+38)
2a
=0.946
270
1:
-18.8
Zmin-ZvCos":
=17Cos318.8-14.4乙=15■Zmin
小齿轮改为斜齿轮后不会根切。
2.解:
n1乙
Z3Z4Z5
门5Z1Z2''Z3'Z4'
25303060
200
1515152
n1500
n52.5r/min二n5,
i15200
115
齿条速度方向向下
2二n5‘mZ5'
x
602
2二2.5420
x
602
=10.5mm/s=0.01m/s
3.
Fa
Fs2
根据静力学平衡方程求得Fn=1000N,
F十电」000=294N
2Y21.7
Fs1Fa=294500=794Fs2
故轴承1处为松端,轴承2处为紧端。
Fa1
Fr1
294
0.294:
:
e
Pr1
二F“=1000N
四、
构改错(10分)
2L
Fr2=2000N,轴向派生力Fs1,兵2
F%
s2
2Y
Fa1=294N,
方向如图,
2000=588N
21.7
Fa2=294+500=794N
Fa2
Fr2
型0.397e
2000
Pr2二XFr2YFa2=0.420001.7794=2150N
⑤轴承盖处应设
⑨轴段过
①联轴器上应为通孔②联轴器无轴向定位③键槽位置错误④动静件之间应有间隙
密封装置⑥应有调整垫片⑦轴承内圈定位过高⑧与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度
长,不利于轴承安装,应设计为阶梯轴⑩轴承内圈无定位
第二套
一、填空题
1.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700;
(1)当取c杆为机架时,它为
何种具体类型?
;
(2)当取d杆为机架时,则为。
2.凸轮机构中,凸轮基圆半径愈,压力角愈,机构传动性能愈好。
3.螺纹联接是指。
螺旋传动是指。
4.螺纹的公称直径是指它的,螺纹“M12X1.5”的含义为。
5.某调整螺纹,用双头粗牙螺纹,螺距为3mm为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm则螺杆应转圈。
6.国标规定,三角带有七种类型,代号’B2240'表示。
7.带传动的主动轮直径di=180mm,转速ni=940r/min,从动轮的直径为d2=710转速n2=233r/min,
则其弹性滑动系数£为。
8.一标准直齿圆柱的齿距为15.7mm,齿顶圆直径为400mm则该齿轮的齿数为。
9.齿轮传动的标准安装是指。
10.齿轮传动的重合度越大,表示同时参与啮合的轮齿对数,齿轮传动也越。
11.仿形法加工齿轮,根据被加工齿轮的,选择刀具刀号。
12.一主动直齿轮的转矩为100Nm其分度圆直径为50mm则其传递的圆周力为,径向力为。
13.滚动轴承代号“6215”的含义是。
14.额定动载荷是指
15.转轴是指,传动轴是指
16.一个阶梯轴由,,三部分组成。
二、选择题
1.曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时,死点位置。
(A)不存在(B)曲柄与连杆共线时为(C)摇杆与连杆共线时为
2.为保证四杆机构良好的机械性能,不应小于最小许用值。
(A)压力角(B)传动角(C)
极位夹角
3.决定了从动杆的运动规律。
(A)凸轮转速(B)凸轮轮廓曲线(C)凸轮形状
4.紧键联接与松键连联接的主要区别在于:
前者安装后,键与键槽之间就存在有
(A)压紧力(B)轴向力(C)摩擦力
5.采用螺纹联接时,若被联接件总厚度较大,切材料较软,在需要经常装卸的情况下,宜采用
。
用于薄壁零件联接的螺纹,宜采用。
(A)螺栓联接(B)双头螺栓联接(C)螺钉联接(D)三角形细牙螺纹(E)三角形粗牙
螺纹(F)矩形螺纹
6.为使三角带传动中各根带受载均匀,带的根数不宜超过根。
(A)4(B)6(C)2(D)10
7.一对齿轮啮合时,两齿轮的始终相切。
(A)分度圆(B)基圆(C)节圆(D)齿根圆
8.一般来说,更能承受冲击,-更适合于较高的转速下工作。
(A)滚子轴承(B)球轴承
三、计算题:
1、一对外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动,测得其中心距为160mm两齿轮的齿数分别为乙=20,Z2=44,
求两齿轮的主要几何尺寸。
3、图示轮系,已知Z1=18、Z2=20、Z2'=25、Z3=25、乙'=2(右),当a轴旋转100圈时,b轴转4.5圈,求乙=?
4、设计一铰链四杆机构,已知其摇杆CD的长度为50mm,行程速比系数K=13
一、填空题:
1•双曲柄机构曲柄摇杆机构
2•大小
3•利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动
4.外径细牙螺纹外径12mm螺距1.5
5.2
6.YZABCDEB型基准长度2240mm
7.0.022
8.78
9•分度圆与节圆重合
10.越多平稳
11•模数齿数
12.4000N1455.9N
13.深沟球轴承直径系列2内径75mm
14.额定寿命106寿转,L=1(106转)时轴承所能承受的最大载荷
15.既承受弯矩也承受扭矩只承受扭矩
16.轴头轴颈轴身
二、选择题
1.B;2.B;3.B;4.C;5.B、D;6.D;7.C;8.A、B
三、计算题
1.m=5d1=100d2=220
da1=100+10=110da2=220+10=230
df1=100-12.5=87.5df2=220-12.5=207.5
p=3.14*5=15.7s=e=7.85
2.P=3*6-2*8-1=1具有确定运动
第三套
、选择题
(C)3个(D)没有
1.图示机构中有虚约束。
(A)1个(B)2个
2.图示机构要有确定运动,需要有原动件。
(A)1个(B)2个(C)3个(D)没有
3.平面四杆机构无急回特性时,行程速比系数
(A)压力角a=0(B)传动角3=0(C)极位夹角0=0(D)k>1(E)kv1(F)k=1
4.在双曲柄机构中,已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mm则d杆长度为。
(A)v110mm(B)110mm
5.曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件时,死点位置;
(A)曲柄与连杆共线时为(B)摇杆与连杆共线时(C)不存在
6.凸轮机构中,基圆半径是指凸轮转动中心到半径。
(A)理论轮廓线上的最大(B)实际轮廓线上的最大C)实际轮廓线上的最小(D)理论轮廓线上的最小
(C)轮上接触点的切线与从动件的运动方向
8.紧键联接主要是使轴与轮毂之间。
(A)沿轴向固定并传递轴向力(B)沿轴向可作相对滑动并具有作用(C)沿周向固定并传递扭矩(D)
安装及拆卸方便
9.普通平键联接传递动力是靠。
(A)两侧面的摩擦力(B)两侧面的挤压力(C)上下面的挤压力(D)上下面的摩擦力
10.设计键联接的几项主要内容是:
a按轮毂长度选择键的长度b按要求选择键类型c按内径选择键的剖
面尺寸d进行必要强度校核具体设计时一般顺序为。
(A)b-a-c-d(B)b-c-a-d(C)a-c-b-d(D)c-d-b-a
11.平键联接能传递的最大扭矩为T,现要传递的扭矩为1.5T,则应。
(A)把键长增大到1.5倍(B)把键宽增大到1.5倍(C)把键高增大到1.5倍
(D)安装一对平键
12.拧紧螺母时的功率主要与螺纹的有关。
(A)升角(B)线数(C)螺距和牙型角(D)升角和牙型角
13.螺纹联接是一种。
(A)可拆联接(B)不可拆联接(C)具有防松装置的为不可拆联接,否则为可拆联接(D)具有自锁性
能的为不可拆联接,否则可拆
14.普通螺纹联接中的松螺纹和紧螺纹联接的主要区别是:
松螺纹联接的螺纹部分不承受的作用。
(A)拉伸(B)扭转(C)剪切(D)弯曲
15.被联接件受横向外力时,如采用普通螺纹联接,则螺栓可能失效的形式为
(A)剪切与挤压破坏(B)拉断(C)拉扭断裂
16.
D=200mm轴传递扭矩T=180N.m,则作用在
刚性凸缘联轴器用四只铰制孔螺栓联接,螺栓中心的圆直径
每个螺栓上的力为
(A)1800(B)240(C)450(D)540
17.
三角带传动和平型带传动相比较,其主要优点是
18.标准三角带型号的选定,取决于
(D)高速轴上的扭矩
(A)传递的功率(B)带的线速度(C)带的圆周力
19.工作条件与型号一定的三角带,其寿命随小带轮直径的增大而
(A)降低(B)增大(C)不变
20.带传动的中心距与小带轮的直径一致时,若增大传动比,则小带轮上的包角
(A)减小(B)增大(C)不变
21.一定型号的三角带传动,若小带轮直径一定,增大其传动比,则带饶过大带轮上的弯曲应力
(A)减小(B)增大(C)不变
22.带在工作时产生弹性滑动,是由于。
(A)带不是绝对挠性件(B)带与带轮间的摩擦系数偏低
(C)带的紧边与松边拉力不等(D)带绕过带轮产生离心力
23.带传动的主动轮直径Di=180mm转速n1=940r/min,从动轮直径D2=710,转速n2=233r/min,则滑动系数£
为。
(A)1.2%(B)1.5%(C)1.8%(D)22%
24.在具体设计三角带传动时,a:
确定带轮直径D,D2,b:
选用带的型号,c:
确定带的长度L,d:
确定
带的根数Z,e:
选定初步中心距ao,f:
计算实际中心距a,g:
计算作用在轴上的压力F。
以上各项目进行的顺序为。
(A)a-b-c-e-f-d-g(B)a-b-d-e-c-f-g(C)b-a-e-c-f-d-g(D)b-a-e-f-c-d-g
25.一对齿轮要正确啮合,它们的必须相等,
(A)直径(B)宽度(C)模数(D)齿数
26.一个齿轮上的圆有。
(A)齿顶圆和齿根圆,(B)齿顶圆,分度圆,基圆和齿根圆
(C)齿顶圆,分度圆,基圆,节圆,齿根圆
27.一标准直齿圆柱齿轮的周节(齿距)P=15.7mm,齿顶圆的直径为d=400mm则该齿轮
(A)82(B)78(C)80(D)76
二、计算题
1)、下图是连杆机构的运动简图
1计算该机构的自由度;
2问该机构是否存在曲柄
P.-B
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響
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420mm,
3)、一对标准直齿圆柱齿轮传动,已知两齿轮齿数分别为40和80,并且测得小齿轮的齿顶圆直径为求两齿轮的主要几何尺寸。
I.【A】;2.【A】;3.【C、D】;4.【B】;5.【C】;6.【C】;7.【A];8.【C】;9.【B];10.【B];
II.【D];12.【D];13.【A];14.【B];15.【B];16.【C];17.【B];18.【A];19.【B];
20.【A];21.【A];22.【C];23.【D];24.【C];25.【C];26.【B];27.【B]
一、计算题
1)
1.F=3n-2PL-PH=3X5-2X7-0=1
2.AB=10mm;BC=40mm;CD=30mm;AD=50mm
•/AB+AD AB为曲柄 2)1,2,3机架构成定轴轮系 4,6,5,H构成行星轮系 列式求解得: 3)m=420/(40+2)=10 df2=800-2*1.25m=775, d1=400d2=800da2=800+20=820,df1=400-2*1.25m=375 a=10/2(40+80)=600p=3.14*m=31.4 第四套 填空题 1•机器或机构之间,具有确定的相对运动。 2•在曲柄摇杆机构中,如果将杆作为机架,则与机架相连的两杆都可以作运动,即得 到双曲柄机构。 3•曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是,摇杆为件,曲柄为件。 4•凸轮机构能使从动杆按照,实现各种复杂的运动。 5•双圆销外啮合槽轮机构,槽轮有6条槽,要使槽轮转两圈,曲柄盘应转圈。 6•三角带表面上印有B2240,它表示该三角带是,长度为2240mm。 7.模数是齿轮的参数,是齿轮各部分几何尺寸计算的,齿形的大小和强度与它 成。 8•标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是: 两齿轮的模数和都相等,齿轮的 角相等而旋向。 9•规定蜗杆与螺旋升角的之比,称为蜗杆特性系数。 10.在工作中同时承受和两种作用,本身又转动的轴,叫转轴。 、判断题 1、运动副是联接,联接也是运动副。 () 2、曲柄的极位夹角0越大,机构的急回特性也越显著。 () 3、在实际生产中,机构的“死点”位置对工作都是不利的,处处都要考虑克服。 4、分度圆上压力角的变化,对齿廓的形状有影响。 5、速比公式i12=ni/n2=Z2/Z1不论对齿轮传动还是蜗杆传动都成立。 三、简答题 1•什么叫标准齿轮? 2.为什么要限制齿轮的最少齿数? 3.两轴相互平行的情况下采用什么类型的齿轮传动,并叙述其优点。 4.带传动中,打滑和弹性滑动有何不同? 5.举例说明急回特性在生产中有什么意义? 四、计算题 1.有一对标准直齿圆柱齿轮,m=2mm,a=20°,Z=25,Z2=5O,求 (1)如果ni=960r/min,n2=? (2) 中心距a=? (3)齿距p=? 2.在图示轮系中,已知各轮齿数Z1=60,Z2=40,Z2'=Z3=20,Z4=20,Z5=40,Z5'=Z6,Z6'=1,Z7=60。 求: (1) ii7的大小; (2)若轮1按图示方向转动,试画出轮7的转动方向。 一、填空: 1构件 2最短杆整周回转 3主动件从动件 4凸轮轮廓曲线_ 512_ 6B基准长度(公称) 7主要依据正比 8法面法面螺旋角相反 9头数正切 10弯矩扭矩 二、判断 1错 2对 3错 4对 5错 三、简答 1压力角200模数为标准值,分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮 2范成法加工齿轮齿数低于17发生根切 3直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮(传动平稳、承载大) 4传动带是弹性体,受到拉力后会产生弹性伸长,伸长量随拉力大小的变化而改变。 带由 紧边绕过主动轮进入松边时,带的拉力由F1减小为F2,其弹性伸长量也由S1减小为S2。 这说 明带在绕过带轮的过程中,相对于轮面向后收缩了(S1-S2),带与带轮轮面间出现局部相对滑动,导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度,这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。 弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。 打滑是指过载引起的全面滑动,是可以避免的。 而弹性滑动是由于拉力差引起的,只要传递圆周力,就必然会发生弹性滑动,所以弹性滑动是不可以避免的。 5例牛头刨床空程速度快提高生产率 计算 2、 (1)1、2、2'、3为周转轮系,轮4的轴线为行星架。 1hz2z31 ilH=丨14=T~'丨13=1-' 蛍4Z1z^3 '6-飞. i67=~~-60 玄' "="」46(67-40 (2)轮7的转向为顺时针方向。 第五套 一、填空题 1.运动副是指能使两构件之间既能保持接触,而又能产生一定的形式相对运动的。 2.在机构中,如果将杆对面的杆作为机架时,则与此相连的两杆均为摇杆,即是双摇杆 机构。 3.平面连杆机构当行程速比K时,机构就具有急回特性。 4.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件时摇杆为,曲柄为。 5.凸轮机构能使从动杆按照实现各种复杂的运动。 6.键20X70GB1095—79的含义是。 7.三角带C2800的含义是。 8.牛头刨床的工作台进给机构用的是机构。 9.由于渐开线齿轮的传动比等于,所以即使两轮的安装中心距略有偏差,也不影响两轮的传 动比。 10.分度圆上的压力角等于,摸数取的是值,齿厚和齿槽宽的齿 轮,称为标准齿轮。 二、判断题 1.机构都是可动的。 2.通过离合器联接的两轴可在工作中随时分离。 3.在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即有连杆就有曲柄。 4.凸轮转速的高低,影响从动杆的运动规律。 5.外啮合槽轮机构,槽轮是从动件,而内啮合槽轮机构,槽轮是主动件。 6.在任意圆周上,相邻两轮齿同侧渐开线间的距离,称为该圆上的齿距。 7.同一模数和同一压力角,但不同齿数的两个齿轮,可以使用一把齿轮刀具进行加工。 &只有轴头上才有键槽。 三•简答题 1.摆动导杆机构有无急回特性? 2.机构的“死点”位置在什么情况下需要克服? 在什么情况下应当利用? 3.分度圆上压力角的变化,对齿廓的形状有无影响? 4.在什么情况下凸轮机构的从动杆才能得到运动的停歇? 5.怎样计算直齿圆柱齿传动的圆周力、径向力? 四、计算题 1、某传动装置中有一对渐开线。 标准直齿圆柱齿轮(正常齿),大齿轮已损坏,小齿轮的齿数zZi=24,齿顶圆直径dai=78mm,中心距a=135mm,试计算大齿轮的主要几何尺寸及这对齿轮的传动比。 2、在图示轮系中,已知Zi、Z2、Z2'、Z3、Z4、Z4'、Z5、Z5'、Z6。 求传动比応。 3、一轴由一对7211AC的轴承支承,Fri=3300N,Fr2=1000N,F=900N,如图。 试求两轴承的当 量动载荷P。 (S=0.68Fre=0.68X=0.41,Y=0.87) 一、填空题: 1直接接触 联接 2最短杆对面 3K>1 4主动从动 5凸轮廓线 6A型平键宽度b=20mm,长度L=70mm 7C型公称长度2800 8棘轮机构 9基圆半径的反比 10200,标准值相等 二、判断题 1对 2对 3错 4错 5错 6对 7对 8对 三、简答题 1有急回特性极位夹角不等于零 2运动时克服,固定夹紧时利用 3有影响 4向径、高度无变化 5Fti=2Ti/diFri=Ftitg200 四、计算题 z2=66 i=66/24=2.75 1、78=m(24+2)m=3a=m/2(zi+z2)i35=3/2(24+Z2) da2=3*66+2*3=204df2=3*66-2*1.25*3=190.5 2、i16=Z2Z4Z5Z6/ZiZ2'Z4'Z5' S=0.68Fr Si=0.68Fri=0.68*3300N=2244N S2=0.68Fr2=0.68*1000N=680N Fai=Si=2244NFa2=S-Fx=2244-900=1344N Fa2/Fr2=1340/1000=1.344>ePi=3300N S2+Fx=680+900=1580N Fa〃Fri=2244/3300=0.68=e P2=0.41*1000+0.87*1344=1579N 第六套 、填空题(33分) 1.构件在外力作用下抵抗的能力称为强度;构件
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